(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両に設置され、当該鉄道車両において用いられる圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置であって、
外部から吸い込んだ空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機に油を供給する油供給経路と、
油タンクを有し、前記圧縮機において油を伴って圧縮された圧縮空気が誘導され、誘導された圧縮空気から油を分離して前記油タンクに回収するとともに前記油供給経路に連通する油回収器と、
前記油回収器内の油の温度を検出する温度センサと、
前記油回収器を通過した圧縮空気を蓄積する空気溜めにおける空気圧を検出する圧力センサと、
前記油回収器を通過した圧縮空気を外部へ放出可能な排気弁と、
前記温度センサ及び前記圧力センサでの検出結果に基づいて、通常運転モード及び暖気運転モードのいずれかの運転モードにて運転状態を制御する制御装置と、
を備え、
前記通常運転モードは、前記圧力センサで検出される圧力値である検出圧力値が所定の第１の圧力値未満となったときに前記圧縮機を作動させるとともに前記検出圧力値が前記第１の圧力値よりも高い所定の第２の圧力値以上となったときに前記圧縮機の作動を停止させる運転モードとして構成され、
前記暖気運転モードは、前記温度センサで検出される温度である検出温度が所定の温度未満のときであって前記検出圧力値が前記第２の圧力値以上になったときに、前記圧縮機を作動させるとともに前記排気弁を作動させて圧縮空気を外部へ放出させる運転モードとして構成され、
前記制御装置は、前記暖気運転モードにて運転状態を制御中において前記検出圧力値が前記第２の圧力値よりも高い所定の第３の圧力値以上となったときに、前記検出温度に関わらず前記通常運転モードに切り替えて運転状態を制御することを特徴とする、鉄道車両用空気圧縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両用空気圧縮装置であって、
前記制御装置は、前記暖気運転モードにて運転状態を制御中において前記検出圧力値が前記第１の圧力値未満となったときに、前記検出温度に関わらず前記通常運転モードに切り替えて運転状態を制御することを特徴とする、鉄道車両用空気圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に設置され、この鉄道車両において用いられる圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両に設置されてその鉄道車両において用いられる圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された鉄道車両用空気圧縮装置は、油を伴った空気を圧縮した後に圧縮空気から油を分離して圧縮空気を生成する装置として構成されている。これにより、この鉄道車両用空気圧縮装置は、油膜によるシール及び潤滑を行うことができるように構成されている。【０００３】
また、特許文献１に開示された鉄道車両用空気圧縮装置には、油の温度が低温のときに発生する油の乳化（エマルジョン化）を回避するために、油に予熱を与えるための電気的な予熱装置が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２９１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているような油を用いて圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置においては、圧縮機の作動に影響を生じる油の低温時の乳化を抑制する必要があり、前述した予熱装置が設けられている。しかしながら、予熱装置が設けられるため、装置の大型化や複雑化を招いてしまい、コストの増大を招くことになる。また、予熱装置の故障が発生すると、油の低温時の乳化を回避することができなくなり、圧縮機の作動に影響が生じてしまうことになる。【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、装置の大型化及び複雑化を抑制してコストの増大を抑制できるとともに、油の乳化が発生することを回避することができる、鉄道車両用空気圧縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明のある局面に係る鉄道車両用空気圧縮装置は、鉄道車両に設置され、当該鉄道車両において用いられる圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置であって、外部から吸い込んだ空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機に油を供給する油供給経路と、油タンクを有し、前記圧縮機において油を伴って圧縮された圧縮空気が誘導され、誘導された圧縮空気から油を分離して前記油タンクに回収するとともに前記油供給経路に連通する油回収器と、前記油回収器内の油の温度を検出する温度センサと、前記油回収器を通過した圧縮空気を蓄積する空気溜めにおける空気圧を検出する圧力センサと、前記油回収器を通過した圧縮空気を外部へ放出可能な排気弁と、前記温度センサ及び前記圧力センサでの検出結果に基づいて、通常運転モード及び暖気運転モードのいずれかの運転モードにて運転状態を制御する制御装置と、を備えている。そして、本発明のある局面に係る鉄道車両用空気圧縮装置は、前記通常運転モードは、前記圧力センサで検出される圧力値である検出圧力値が所定の第１の圧力値未満となったときに前記圧縮機を作動させるとともに前記検出圧力値が前記第１の圧力値よりも高い所定の第２の圧力値以上となったときに前記圧縮機の作動を停止させる運転モードとして構成され、前記暖気運転モードは、前記温度センサで検出される温度である検出温度が所定の温度未満のときであって前記検出圧力値が前記第２の圧力値以上になったときに、前記圧縮機を作動させるとともに前記排気弁を作動させて圧縮空気を外部へ放出させる運転モードとして構成されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によると、油を伴った空気を圧縮した後に圧縮空気から油を分離して圧縮空気を生成する装置として構成される鉄道車両用空気圧縮装置の運転状態が、制御装置によって通常運転モード及び暖気運転モードのいずれかにて制御される。そして、空気溜め内の空気圧である検出圧力値が所定の第１の圧力値未満のときに圧縮機が作動して空気溜めに圧縮空気が蓄積され、検出圧力値がより高圧の第２の圧力値以上となったときに圧縮機の作動を停止させるように、通常運転モードでの運転が行われる。一方、油回収器内の油温である検出温度が所定の温度未満で検出圧力値が第２の圧力値以上になったときは、排気弁を介して圧縮空気を外部へ放出させながら圧縮機を作動させるように、暖気運転モードでの運転が行われる。このため、空気溜め内の空気圧が低下した際には、通常運転モードにて、優先的に空気溜めへの圧縮空気の蓄積が行われる。一方、空気溜め内の空気圧が確保されていて油温が低いときには、暖気運転モードにて、空気の圧縮で発生する熱によって油温を上昇させて油の乳化の発生が回避されることになる。よって、本発明の鉄道車両用空気圧縮装置によると、暖気運転モードによって油の乳化が発生することが回避され、特許文献１に開示されたような予熱装置が不要となる。そして、予熱装置が不要となることで、装置の大型化及び複雑化を抑制してコストの増大を抑制することができる。【０００９】
従って、本発明によると、装置の大型化及び複雑化を抑制してコストの増大を抑制できるとともに、油の乳化が発生することを回避することができる、鉄道車両用空気圧縮装置を提供することができる。【００１０】
本発明のある局面に係鉄道車両用空気圧縮装置は、前記制御装置は、前記暖気運転モードにて運転状態を制御中において前記検出圧力値が前記第１の圧力値未満となったときに、前記検出温度に関わらず前記通常運転モードに切り替えて運転状態を制御することが好ましい。
【００１１】
この発明によると、暖気運転モードでの運転中であっても空気溜め内の空気圧が第１の圧力値未満になると、通常運転モードに移行し、空気溜め内の空気圧が確実に確保される。このため、暖気運転モードでの運転中であっても、空気溜め内の空気圧が所定圧以上に確保され、鉄道車両における制動機器等の空圧機器への圧縮空気の供給が不足してしまうことが確実に防止されることになる。【００１２】
本発明のある局面に係る鉄道車両用空気圧縮装置は、前記制御装置は、前記暖気運転モードにて運転状態を制御中において前記検出圧力値が前記第２の圧力値よりも高い所定の第３の圧力値以上となったときに、前記検出温度に関わらず前記通常運転モードに切り替えて運転状態を制御することが好ましい。
【００１３】
この発明によると、排気弁が故障して閉弁したままの状態となってしまい、暖気運転モードでの運転中に外部へ圧縮空気が放出されずに空気溜め内の空気圧が高圧になってしまった場合であっても、第３の圧力値以上となったときに通常運転モードに移行することになる。このため、排気弁の故障が発生した場合であっても、空気溜め内の空気圧が過度に高圧になってしまうことが確実に防止されることになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、装置の大型化及び複雑化を抑制してコストの増大を抑制できるとともに、油の乳化が発生することを回避することができる、鉄道車両用空気圧縮装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用空気圧縮装置のシステム構成を模式的に示す系統図である。
【図２】図１に示す鉄道車両用空気圧縮装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す鉄道車両用空気圧縮装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示す鉄道車両用空気圧縮装置の作動を説明するために例示したタイムチャートの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本実施形態は、鉄道車両に設置されてこの鉄道車両において用いられる圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置であって、油を伴った空気を圧縮した後に圧縮空気から油を分離して圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置において広く適用することができる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用空気圧縮装置１（以下、単に「空気圧縮装置１」ともいう）のシステム構成を模式的に示す系統図である。図１に示す空気圧縮装置１は、図示しない鉄道車両に設置される。そして、この空気圧縮装置１において生成された圧縮空気は、鉄道車両において制動機器等の空圧機器を作動させるために用いられる。尚、この空気圧縮装置１は、例えば、鉄道車両の編成における各車両に設置される。
【００１８】
図１に示す空気圧縮装置１は、収容ケース１１、圧縮機１２、圧縮機駆動部１３、カップリング１４、カップリングケース１５、冷却ファン１６、アフタークーラー１７、空気吸込み部１８、元空気溜め（本実施形態における空気溜め）１９、油供給経路２０、油回収器２１、油分離エレメント２２、水油用分離器２３、除湿器２４、オイルクーラー２５、温度スイッチ（本実施形態における温度センサ）２６、圧力センサ２７、油温調整弁２８、排気弁２９、制御装置３０、等を備えて構成されている。
【００１９】
そして、空気圧縮装置１は、空気吸込み部１８から吸い込んだ空気を圧縮機１２で圧縮し、アフタークーラー１７で冷却した後に、元空気溜め１９に圧縮空気として蓄積する装置として構成されている。また、空気圧縮装置１は、油供給経路２０、油回収器２１、油分離エレメント２２、水油用分離器２３、オイルクーラー２５、等を備えることで、油を伴った空気を圧縮した後に圧縮空気から油を分離して圧縮空気を生成する装置として構成されている。これにより、圧縮熱の除去、油膜によるシール及び潤滑を行うことができるように構成されている。以下、空気圧縮装置１における各構成要素について、詳しく説明する。
【００２０】
収容ケース１１は、圧縮機１２、圧縮機駆動部１３、カップリングケース１５、冷却ファン１６、アフタークーラー１７、油供給経路２０、油回収器２１、油分離エレメント２２、水油用分離器２３、除湿器２４、オイルクーラー２５、制御装置３０、等を収容する箱状の筐体として設けられている。そして、この収容ケース１１には、その壁部において空気吸込み部１８が設置されている。
【００２１】
収容ケース１１に設置される空気吸込み部１８は、圧縮機１２で圧縮される空気（外気）を吸い込むための機構として設けられ、圧縮機１２に連通するように形成されている。そして、この空気吸込み部１８には、吸い込まれる空気が通過する際に砂塵等の粉塵の通過を抑制する吸込みフィルタ１８ａが設けられている。
【００２２】
また、収容ケース１１には、冷却ファン１６によって発生する冷却空気の流れの上流側に位置する壁部において、フィルタ部３１が設置されている。このフィルタ部３１は、例えば、収容ケース１１に取り付けられた金網として設けられている。そして、冷却ファン１６が回転することで、冷却空気となる外気がフィルタ部３１を介して吸い込まれることになる。尚、図１においては、吸い込まれた外気の流れや乾燥した状態の空気の流れについては、白抜きで外形のみの状態の太い矢印で示している。また、油滴、水滴、水蒸気を含む空気の流れについては、斜線のハッチングを付した状態の太い矢印で示している。また、油の流れについては、細い矢印で示している。
【００２３】
また、収容ケース１１の外部には、元空気溜め１９が設置されている。元空気溜め１９は、圧縮機１２で圧縮された後に油回収器２１を通過して油が分離されて更にアフタークーラー１７で冷却された圧縮空気を蓄積するエアタンクを有して構成されている。この元空気溜め１９には、圧力センサ２７が設置されている。圧力センサ２７は、元空気溜め１９における空気圧（即ち、元空気溜め１９に蓄積されている圧縮空気の圧力）を検出するセンサとして設けられている。そして、圧力センサ２７は、制御装置３０に対して信号を出力可能に接続されており、圧力センサ２７で検出される圧力値の信号が制御装置３０に入力されるように構成されている。
【００２４】
圧縮機１２は、空気吸込み部１８に連通し、空気吸込み部１８を介して外部から吸い込んだ空気を圧縮するように構成されている。尚、圧縮機１２は、圧縮機本体に一体的に形成された吸込み弁３２を介して空気吸込み部１８に連通するように構成されている。吸込み弁３２は、弁体と、この弁体が着座及び離座が可能な弁座と、弁体を弁座に着座させる方向に付勢するバネと、を備えて構成されている。そして、圧縮機１２が作動して圧縮機１２側が負圧となることで外気の圧力によって弁体がバネのバネ力に抗して弁座から離座し、圧縮機１２内に空気が吸い込まれることになる。
【００２５】
また、圧縮機１２は、例えば、互いに逆方向に回転して空気を圧縮する一対のスクリューを有するスクリュー式の空気圧縮機として設けられている。スクリューが配置される圧縮機本体の内部では、吸込み弁３２に連通する部分から油回収器２１に連通する部分にかけて空気の圧力が上昇することになる。尚、本実施形態では、圧縮機１２が、スクリュー式の空気圧縮機として設けられる場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。圧縮機１２が、スクロール式の空気圧縮機、或いは、圧縮機駆動部１３からの回転駆動力がクランク軸を介して往復駆動力に変換されて伝達されて駆動されるレシプロ式の空気圧縮機、等として設けられていてもよい。
【００２６】
圧縮機駆動部１３は、電動モータ１３ａを有し、圧縮機１２を回転駆動する駆動機構として設けられている。そして、電動モータ１３ａは、制御装置３０からの指令信号に基づいて、図示しないドライブ装置によって供給電力が制御されて作動するように構成されている。尚、本実施形態では、圧縮機駆動部１３が、電動モータ１３ａのみで減速機部分が設けられていない駆動機構として設けられている場合を例示しているが、この通りでなくてもよい。即ち、圧縮機駆動部１３が、電動モータ１３ａに連結される減速機部分を備える減速機付モータとして設けられていてもよい。
【００２７】
カップリング１４は、圧縮機駆動部１３と圧縮機１２とを連結して圧縮機駆動部１３の駆動力を圧縮機１２に伝達するように構成されており、例えば、軸継手として設けられている。カップリングケース１５は、カップリング１４を収容する箱状体として設けられている。そして、カップリングケース１５は、圧縮機１２及び圧縮機駆動部１３と間に配置されるとともに、これらの圧縮機１２及び圧縮機駆動部１３に対して結合されている。
【００２８】
冷却ファン１６は、圧縮機駆動部１３に対して、カップリング１４が連結される側と反対側の端部において取り付けられている。この冷却ファン１６は、軸流ファンとして設けられ、プロペラ部とこのプロペラ部の周囲に設置される筒状のケース部（図示せず）とを備えて構成されている。そして、冷却ファン１６は、電動モータ１３ａの回転軸の駆動力がカップリング側と反対側でプロペラ部に伝達されるように設置されている。このように、冷却ファン１６は、電動モータ１３ａからの駆動力によって回転駆動され、これにより、フィルタ部３１から吸い込まれる空気による冷却空気の流れを発生させるように構成されている。尚、本実施形態では、冷却ファン１６が軸流ファンである場合を例示しているが、この通りでなくてもよく、シロッコファン等の他の形態の冷却ファンを用いることもできる。
【００２９】
アフタークーラー１７は、圧縮機１２で圧縮されて圧縮熱が残っている圧縮空気を冷却する熱交換器として設けられている。このアフタークーラー１７は、冷却ファン１６に対して、この冷却ファン１６によって発生する冷却空気の流れの上流側に配置されている（尚、図１は、模式的に示す系統図であり、収容ケース１１内でのアフタークーラー１７の配置を特定するものではない）。これにより、アフタークーラー１７が冷却ファン１６によって発生する冷却空気によって外部から冷却され、更に、アフタークーラー１７の内部を通過する圧縮空気が冷却されることになる。尚、アフタークーラー１７は、後述するオイルクーラー２５と一体的に結合されて形成されている。また、アフタークーラー１７は、冷却ファン１６に対して、この冷却ファン１６によって発生する冷却空気の流れの下流側に配置されていてもよい。
【００３０】
油回収器２１は、油入り圧縮空気吐出経路２１ａと、油タンク２１ｂとを備えて構成されている。油入り圧縮空気吐出経路２１ａは、圧縮機１２と油タンク２１ｂとに連通する経路として設けられている。圧縮機１２において油を伴って圧縮された圧縮空気は、油入り圧縮空気吐出経路２１ａを介して油タンク２１ｂに誘導され、圧縮空気とともに油入り圧縮空気吐出経路２１ａから吐出された油が、油タンク２１ｂに回収されることになる。
【００３１】
また、油入り圧縮空気吐出経路２１ａにおける油タンク２１ｂ内での吐出部分には分離機３３が設置されている。油を伴った圧縮空気が油入り圧縮空気吐出経路２１ａを通過して誘導されてその吐出部分から吐出されると、分離機３３によって圧縮空気から油が分離されて油タンク２１ｂ内で飛散しながら重力で落下して油タンク２１ｂ内に回収されることになる。そして、油タンク２１ｂ内は、回収された油３４が貯留された状態となる。
【００３２】
温度スイッチ２６は、油タンク２１ｂ内の油３４の温度である油温を検出する温度センサとして設けられている。この温度センサとしての温度スイッチ２６での検出結果に基づいて、油タンク２１ｂ内の油温が、制御装置３０において運転状態を制御する際の判断基準となる所定の温度未満の状態であるか否かが判断されることになる。そして、この温度スイッチ２６は、例えば、油タンク２１ｂ内の油温として温度スイッチ２６で検出される温度である検出温度が所定の温度未満の場合と所定の温度以上の場合とで制御装置３０に対してオンオフ信号を出力するスイッチとして構成されている。尚、温度スイッチ２６においては、所定の温度の近傍でのチャタリングの発生を抑制するため、オン信号出力温度とオフ信号出力温度との間のディファレンシャルが適宜設定されていてもよい。また、温度スイッチ以外の形態として構成された温度センサが用いられてもよい。例えば、検出温度の信号を制御装置３０に対して出力するように構成された温度センサが用いられ、制御装置３０において、この検出温度の信号に基づいて所定の温度未満の状態であるか否かが判断される形態であってもよい。
【００３３】
油供給経路２０は、油回収器２１の油タンク２１ｂと圧縮機１２とに連通するように設置されており、圧縮機１２に油タンク２１ｂから油を供給する経路として設けられている。油供給経路２０は、圧縮機１２における圧縮機本体に対して、吸込み弁３２に連通する吸い込み側であって圧力が低い低圧側に連通している。また、油供給経路２０は、油タンク２１ｂに対して、油タンク２１ｂ内の油３４の油面よりも低い位置で連通するように構成されている。このように油供給経路２０が圧縮機１２及び油タンク２１ｂに連通しているため、油入り圧縮空気吐出経路２１ａから吐出された圧縮空気が油３４の油面を押し下げることで、油供給経路２０を介して圧縮機１２に油が供給されることになる。尚、油供給経路２０の途中には、フィルタ要素としての油チリコシ２０ａが配置されており、油タンク２１ｂ内の異物（例えば、劣化した油が凝集したスカム状の物質等）が圧縮機１２内に供給されてしまうことが防止されている。
【００３４】
油分離エレメント２２は、油回収器２１の油タンク２１ｂとアフタークーラー１７とを連通する経路に配置されており、圧縮機１２において油を伴って圧縮されて油回収器２１を通過した圧縮空気から更に油を分離するフィルタ要素を備えて構成されている。この油分離エレメント２２において、油回収器２１において回収されなかった細かい油滴が圧縮空気から分離されることになる。
【００３５】
また、油分離エレメント２２からは、圧縮機連通路３５が、圧縮機１２又は吸込み弁３２に向かって延びるように設けられている。この圧縮機連通路３５は、油分離エレメント２２のハウジング部分の内部における下部と圧縮機１２とを連通するように設置されており、油分離エレメント２２で分離された油が圧縮空気によって押し上げられて圧縮機１２に供給されるように構成されている。尚、圧縮機連通路３５には、圧縮空気の通過量を抑制するための絞りが設置されている。
【００３６】
また、油分離エレメント２２とアフタークーラー１７とを連通する経路には、所定の圧力以上の圧縮空気のアフタークーラー１７側への通過を許容する保圧逆止弁３６と、圧縮空気の圧力が所定の過大な圧力以上になったときに外部に対して圧縮空気を逃がすための安全弁３７と、が設けられている。
【００３７】
オイルクーラー２５は、油供給経路２０における油タンク２１ｂ側と圧縮機１２側とに連通するように設けられ、油タンク２１ｂ内の油を冷却して油供給経路２０に供給可能な熱交換器として設けられている。このオイルクーラー２５は、前述のように、アフタークーラー１７と一体的に結合されて形成されている。また、オイルクーラー２５は、冷却ファン１６に対して冷却空気の流れの上流側に配置されている（尚、図１は、模式的に示す系統図であり、収容ケース１１内でのオイルクーラー２５の配置を特定するものではない）。そして、オイルクーラー２５が冷却ファン１６によって発生する冷却空気によって外部から冷却されることで、オイルクーラー２５の内部を通過する油が冷却されることになる。尚、オイルクーラー２５は、冷却ファン１６に対して冷却空気の流れの下流側に配置されていてもよい。
【００３８】
上記のように、オイルクーラー２５は、油供給経路２０に対して、油タンク２１ｂに連通する側と圧縮機１２に連通する側との２箇所で連通するように設けられている。これにより、オイルクーラー２５は、油タンク２１ｂから油供給経路２０に流入した油の一部を油供給経路２０から分岐する油経路３８ａを経て取り込んで冷却し、その冷却した油を油経路３８ｂを経て油供給経路２０に戻すように構成されている。尚、オイルクーラー２５での冷却を経て油供給経路２０に戻る油の流動は、油入り圧縮空気吐出経路２１ａから吐出された圧縮空気が油３４の油面を押し下げることで行われる。
【００３９】
また、油供給経路２０と油経路３８ａとが連通する箇所には、油経路３８ａへの油の流入口を連通状態とする連通位置と遮断状態とする遮断位置とにおいて切り替え可能な油温調整弁２８が設置されている。この油温調整弁２８は、例えば、温度により体積変化するワックスやバイメタル機構によって作動する自立式のバルブ機構として構成されており、制御装置３０による制御に基づかずに油タンク２１ｂ内の油温に応じて独立して作動するように構成されている。即ち、油温調整弁２８は、油タンク２１ｂ内の油温に応じて独立して上記の連通位置と遮断位置とのいずれかの位置に切り替わるように構成されている。これにより、油温調整弁２８は、油タンク２１ｂ内の油温に応じてオイルクーラー２５に油を循環させる状態と油を循環させない状態とのいずれかに切り替えて油タンク２１ｂ内の油温を調整するように構成されている。尚、この油温調整弁２８の作動により、油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度を超えない範囲に収まるように制御され、油温が高すぎることによる油の酸化が防止されることになる。
【００４０】
水油用分離器２３は、アフタークーラー１７と除湿器２４とを連通する経路に配置されており、アフタークーラー１７で冷却された圧縮空気から水分と油分とを分離する複数のフィルタ要素を備えて構成されている。この水油用分離器２３において、圧縮空気から水分が分離されるとともに、油分離エレメント２２において分離されなかった微量の油分も圧縮空気から分離されることになる。尚、水油用分離器２３において分離された水分と油分とは、ドレン弁３９から排出されることになる。
【００４１】
排気弁２９は、油回収器２１及びアフタークーラー１７を通過した圧縮空気を外部へ放出可能な弁として構成され、例えば、電磁弁として設けられている。この排気弁２９は、制御装置３０からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。そして、排気弁２９は、励磁状態になって作動することで開弁して圧縮空気を外部へ放出し、消磁状態になることでその作動を停止して閉弁することで外部への圧縮空気の放出を停止するように構成されている。尚、排気弁２９が作動を停止して閉弁した状態では、油回収器２１及びアフタークーラー１７を通過した圧縮空気は、水油用分離器２３及び除湿器２４を経て元空気溜め１９へと送出されて蓄積されることになる。
【００４２】
除湿器２４は、水油用分離器２３と元空気溜め１９との間に配置され、水油用分離器２３で水分と油分とが分離された圧縮空気に対して更に除湿を行う乾燥剤が含まれたフィルタ要素あるいは中空糸膜方式の除湿を行うフィルタ要素を備えて構成されている。この除湿器２４において、元空気溜め１９へと送出される圧縮空気に対する最終的な除湿が行われることになる。尚、除湿器２４から元空気溜め１９へと連通する経路には、所定の圧力以上の圧縮空気の元空気溜め１９側への通過を許容する逆止弁４０が設けられている。
【００４３】
制御装置３０は、空気圧縮装置１の運転状態を制御する制御装置として設けられている。そして、この制御装置３０は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、インターフェース回路等を備えて構成され、上位のコントローラ（図示せず）との間で信号の送受信が可能に構成されている。
【００４４】
また、制御装置３０は、温度スイッチ２６からの信号と、元空気溜め１９における空気圧を検出する圧力センサ２７からの信号とを受信可能に構成されている。また、制御装置３０は、電動モータ１３ａの運転を制御することで圧縮機１２の作動を制御するように構成されている。また、制御装置３０は、排気弁２９の作動を制御するように構成されている。
【００４５】
制御装置３０は、温度スイッチ２６及び圧力センサ２７での検出結果に基づいて、後述する通常運転モード及び暖気運転モードのいずれかの運転モードにて運転モードを切り替えながら空気圧縮装置１の運転状態を制御するように構成されている。尚、通常運転モード及び暖気運転モードの切り替えは、温度スイッチ２６で検出される温度である検出温度と圧力センサ２７で検出される空気圧の圧力値である検出圧力値とに基づいて、制御装置３０において行われる。
【００４６】
通常運転モードは、圧力センサ２７での検出圧力値（即ち、元空気溜め１９の空気圧）が所定の第１の圧力値未満となったときに圧縮機１２を作動させるとともに上記検出圧力値が第１の圧力値よりも高い所定の第２の圧力値以上となったときに圧縮機１２の作動を停止させる運転モードとして構成されている。即ち、通常運転モードにおいては、検出圧力値が、予め設定されている第１の圧力値未満となったときに、制御装置３０からの指令信号に基づいて、電動モータ１３ａの運転が開始されて圧縮機１２が作動し、圧縮空気の生成が行われる。このとき、排気弁２９は消磁されて作動を停止した状態で閉弁状態が維持されており、生成された圧縮空気は元空気溜め１９に蓄積されることになる。そして、検出圧力値が、上昇し、予め設定されている第２の圧力値（例えば、８８０ｋＰａ）以上となったときに、制御装置３０からの指令信号に基づいて、電動モータ１３ａの運転が停止されて圧縮機１２が停止し、圧縮空気の元空気溜め１９への圧縮空気の蓄積が停止される。
【００４７】
鉄道車両における制動機器等の空圧機器の作動によって元空気溜め１９に蓄積された圧縮空気が消費されて元空気溜め１９内の空気圧が低下した場合には、上記のように通常運転モードでの運転が行われて圧縮機１２が作動することで、元空気溜め１９への圧縮空気の蓄積が行われることになる。そして、通常運転モードでは、元空気溜め１９での空気圧低下の状況に応じて圧縮機１２が間欠的に繰り返し作動して、元空気溜め１９の空気圧の回復が随時図られることになる。
【００４８】
一方、暖気運転モードは、温度スイッチ２６での検出温度（即ち、油タンク２１ｂ内の油温）が所定の温度未満のときであって圧力センサ２７での検出圧力値が前述の第２の圧力値以上になったときに、圧縮機１２を作動させるとともに排気弁２９を作動させて圧縮空気を外部へ放出させる運転モードとして構成されている。即ち、検出温度が所定の温度未満で検出圧力値が第２の圧力値以上のときに、暖気運転モードとして運転状態が制御され、圧縮機１２の作動によって生成された圧縮空気が、油回収器２１及びアフタークーラー１７を経た後、元空気溜め１９に蓄積されずに排気弁２９から外部へ放出される。
【００４９】
上記のように、油タンク２１ｂ内の油温が低い状態において、暖気運転モードでの運転が行われることで、圧縮機１２による空気の圧縮によって発生する熱によって油温が上昇し、油３４の乳化（エマルジョン化）の発生が回避されることになる。すなわち、鉄道車両用空気圧縮装置１は一般的に稼働率は低いため、暖気運転モードがない場合に比べ、暖気運転モードがある場合は、油温が低い状態である時間を短くすることができる。その結果、油３４の乳化（エマルジョン化）の発生が回避若しくは早期に解消されることになる。尚、制御装置３０では、検出温度が上記の所定の温度未満の状態であるか否かは、温度スイッチ２６からのオンオフ信号に基づいて（即ち、温度スイッチ２６での検出結果に基づいて）判断されることになる。
【００５０】
また、制御装置３０は、暖気運転モードにて運転状態を制御中において圧力センサ２７での検出圧力値が前述の第１の圧力値未満となったときに、温度スイッチ２６での検出温度に関わらず通常運転モードに切り替えて運転状態を制御するように構成されている。即ち、暖気運転モードでの運転中であっても、元空気溜め１９内の空気圧の低下が生じた場合には、元空気溜め１９への圧縮空気の供給が行われるように通常運転モードへの切り替えが行われることになる。そして、この場合、制御装置３０は、排気弁２９の作動を停止して閉弁させた状態で圧縮機１２を運転させて元空気溜め１９に圧縮空気を蓄積させるように運転状態を制御することになる。
【００５１】
また、制御装置３０は、暖気運転モードにて運転状態を制御中において圧力センサ２７での検出圧力値が前述の第２の圧力値よりも高い所定の第３の圧力値以上となったときに、温度スイッチ２６での検出温度に関わらず通常運転モードに切り替えて運転状態を制御するように構成されている。即ち、暖気運転モードでの運転中であっても、元空気溜め１９内の空気圧が過度に上昇した場合には、排気弁２９に故障が発生して開弁不能な状態（閉弁状態のままの状態）のまま暖気運転モードでの運転が継続されてしまうことを回避するために、通常運転モードへの切り替えが行われることになる。
【００５２】
次に、上述した空気圧縮装置１の作動について説明する。まず、空気圧縮装置１において、通常運転モードにて圧縮空気が生成される運転が行われている状態について説明する。この状態では、まず、外気である空気が、圧縮機１２の作動によって発生する負圧によって、空気吸込み部１８から吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気の圧力によって開いた状態の吸込み弁３２をこの吸い込まれた空気が通過し、圧縮機１２内に流入する。このとき、圧縮機１２には、前述したように、油供給経路２０から油が供給されており、圧縮機１２内において、吸い込まれた空気が油を伴って圧縮されることになる。
【００５３】
油を伴って圧縮された圧縮空気は、油入り圧縮空気吐出経路２１ａを通過し、更に分離機３３を経て油タンク２１ｂ内に吐出される。また、分離機３３で圧縮空気から分離された油は、油タンク２１ｂ内に回収されることになる。この回収された油は、油供給経路２０を経て圧縮機１２に対して供給されることになる。即ち、油は、油回収器２１と圧縮機１２との間を循環することになる。また、油タンク２１ｂ内の油３４の油温が上昇して所定の高温の状態になると、油温調整弁２８が遮断位置から連通位置に切り替わり、オイルクーラー２５による油の冷却が行われることになる。
【００５４】
油タンク２１ｂ内に吐出された圧縮空気は、油分離エレメント２２を通過し、更に油が分離されることになる。そして、油分離エレメント２２を通過した圧縮空気は、アフタークーラー１７へ誘導され、アフタークーラー１７において冷却される。更に、アフタークーラー１７で冷却された圧縮空気は、水油用分離器２３において水分と油分とが分離され、除湿器２４において更に除湿が行われ、元空気溜め１９に蓄積されることになる。
【００５５】
次に、制御装置３０によって運転状態が制御される空気圧縮装置１の運転モードの切り替えフローについて、図２及び図３に示すフローチャートを参照しながら更に説明する。上位のコントローラからの指令信号に基づいて空気圧縮装置１の運転が開始されると、制御装置３０においては、温度スイッチ２６での検出結果に基づいて、油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満であるか否かが判断される（ステップＳ１０１）。
【００５６】
制御装置３０において油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満でない（即ち、油温が所定の温度以上）と判断されると（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、図２に示すように、通常運転モードでの運転（ステップＳ１０２〜Ｓ１０８、Ｓ１１０〜Ｓ１１２）に移行することになる。一方、制御装置３０において油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満と判断されると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、図３に示すように、暖気運転モードでの運転（ステップＳ２０１〜Ｓ２０８）に移行することになる。尚、図２においては、通常運転モードのフローについて破線で囲んで示している。また、図３においては、暖気運転モードのフローについて破線で囲んで示している。
【００５７】
図２に示すように、通常運転モードでは、まず、制御装置３０において、元空気溜め１９内の空気圧（即ち、圧力センサ２７での検出圧力値）が第３の圧力値以上であるか否かが判断される（ステップＳ１０２）。そして、元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値未満である場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）は、更に、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満であるか否かが制御装置３０にて判断される（ステップＳ１０３）。尚、空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値以上である場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）については、後述するように、暖気運転モードのフローとの関係で説明する。
【００５８】
元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満でない（即ち、空気圧が第１の圧力値以上である）場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）は、元空気溜め１９内の空気圧が十分に確保されている状態であり、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。一方、元空気溜め１９の空気圧が第１の圧力値未満の場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）は、制御装置３０は、排気弁２９の作動を停止させて閉弁状態とし（ステップＳ１０４）、圧縮機１２を作動させる（ステップＳ１０５）。そして、元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値未満である間、圧縮機１２の作動が継続される（ステップＳ１０６、Ｎｏ）。これにより、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満のときは、空気圧が第２の圧力値に達するまで、圧縮機１２によって生成される圧縮空気の元空気溜め１９への蓄積が行われる。
【００５９】
元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値以上となると（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、制御装置３０からの指令信号に基づいて圧縮機１２の作動が停止される（ステップＳ１０７）。この通常運転モードでの運転は、上位のコントローラからの運転停止指令の信号が制御装置３０に送信されるまでの間、油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度を超えている場合に、継続される（ステップＳ１０１〜Ｓ１０８）。また、上位のコントローラからの運転停止指令の信号が制御装置３０で受信されると（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、空気圧縮装置１における各機器の作動が停止され、空気圧縮装置１の運転が停止されることになる（ステップＳ１０９）。
【００６０】
また、前述したステップＳ１０１において、油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満と判断されると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、図３に示す暖気運転モードでの運転（ステップＳ２０１〜Ｓ２０８）に移行することになる。この場合、まず、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満であるか否かが制御装置３０にて判断される（ステップＳ２０１）。そして、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満の場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）は、元空気溜め１９内の空気圧が不足している状態であり、図２に示す通常運転モードに切り替えられ、ステップＳ１０２以降の処理が行われることになる。
【００６１】
元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満でない（即ち、空気圧が第１の圧力値以上）と判断された場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）は、更に、元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値以上であるか否かが制御装置３０にて判断される（ステップＳ２０２）。元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値以上でない（即ち、空気圧が第２の圧力値未満）と判断された場合（ステップＳ２０２、Ｎｏ）は、圧縮機１２の運転は行われず、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返されることになる。
【００６２】
一方、元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値以上と判断された場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）は、制御装置３０は、排気弁２９を励磁状態にして作動させて開弁状態とし（ステップＳ２０３）、圧縮機１２を作動させる（ステップＳ２０４）。そして、元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値以上か否かが判断され（ステップＳ２０５）、空気圧が第３の圧力値以上の場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）は、通常運転モードに切り替えられ、ステップＳ１０２以降の処理が行われる。元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値以上でない（即ち、空気圧が第３の圧力値未満である）場合（ステップＳ２０５、Ｎｏ）は、更に、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満であるか否かが判断される（ステップＳ２０６）。元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満である場合（ステップＳ２０６、Ｙｅｓ）も、通常運転モードに切り替えられ、ステップＳ１０２以降の処理が行われる。
【００６３】
ステップＳ２０６において、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満でない（即ち、空気圧が第１の圧力値以上）と判断された場合（ステップＳ２０６、Ｎｏ）は、上位のコントローラからの運転停止指令の信号の制御装置３０への送信が無ければ（ステップＳ２０７、Ｎｏ）、ステップＳ２０４以降の処理が繰り返される。即ち、元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値未満であるとともに第１の圧力値以上である間は、運転停止指令の信号が制御装置３０に送信されないかぎり、排気弁２９が開弁状態で圧縮空気が外部へ放出されながら暖気運転としての圧縮機１２の作動が継続される（ステップＳ２０４〜Ｓ２０７）。これにより、空気の圧縮で発生する熱によって油温が上昇し、油３４の乳化の発生が回避されることになる。
【００６４】
尚、ステップＳ２０５において元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値以上と判断された場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）は、前述のように、ステップＳ１０２以降の通常運転モードでの処理が行われる。そして、ステップＳ１０２において、元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値以上と判断され（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、排気弁２９にて故障が発生して閉弁状態のままであるか否かに関わらず、一旦、排気弁２９を閉弁させるための作動停止指令が制御装置３０から排気弁２９に対して出力される（ステップＳ１１０）。
【００６５】
上記のステップＳ１１０の処理が行われると、次いで、制御装置３０の指令信号に基づいて圧縮機１２の作動が停止される（ステップＳ１１１）。そして、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満でない状態の間（即ち、空気圧が第１の圧力値以上である間）、圧縮機１２の作動停止状態が継続される（ステップＳ１１２、Ｎｏ）。一方、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満となると（ステップＳ１１２、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８以降の処理が行われる。これにより、運転停止指令信号が制御装置３０に送信されなければ（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、ステップ（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）、又は、ステップ（Ｓ１０１、Ｓ２０１、Ｓ１０２〜Ｓ１０４）の処理を経て、ステップＳ１０５以降の処理が行われ、元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値に達するまで圧縮空気の元空気溜め１９への蓄積が図られることになる（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。
【００６６】
また、ステップＳ２０６において元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満と判断された場合（ステップＳ２０６、Ｙｅｓ）も、前述のように、ステップＳ１０２以降の通常運転モードでの処理が行われる。そして、ステップＳ１０２の処理を経て、ステップＳ１０３において、元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満と判断され（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４以降の処理が行われる。これにより、元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値に達するまで圧縮空気の元空気溜め１９への蓄積が図られることになる（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。
【００６７】
また、暖気運転モードにて、元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値未満であるとともに第１の圧力値以上であって暖気運転が継続されている間において（ステップＳ２０４〜Ｓ２０７）、上位のコントローラからの運転停止指令の信号が制御装置３０で受信されると（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、一旦、排気弁２９の作動が停止され排気弁２９が閉弁状態となる（ステップＳ２０８）。そして、空気圧縮装置１における各機器の作動が停止され、空気圧縮装置１の運転が停止することになる（ステップＳ１０９）。
【００６８】
ここで、空気圧縮装置１の運転モードの切り替えの形態について、空気圧縮装置１の作動を例示したタイムチャートの模式図である図４を参照しながら更に説明する。図４は、元空気溜め１９内の空気圧の変化（図中にて「空気圧」の表示で示すチャート）と、圧縮機１２の状態の変化（図中にて「圧縮機」の表示で示すチャート）と、排気弁２９の指令信号の状態の変化（図中にて「排気弁指令」の表示で示すチャート）と、油タンク２１ｂ内の油温の検出状態の変化（図中にて「油温低下検出」の表示で示すチャート）とについて、時間の経過とともに例示した模式図である。
【００６９】
尚、図４において、「空気圧」のチャートでは、低圧側の第１の圧力値近傍から高圧側の第３の圧力値近傍に亘る圧力領域での空気圧を示している。また、「圧縮機」のチャートでは、圧縮機１２が、作動状態であるか、又は、停止状態であるかを示している。また、「排気弁指令」のチャートでは、排気弁２９に対する作動（開弁）の指令が出力された状態であるか、又は、停止（閉弁）の指令が出力された状態であるかを示している。また、「油温低下検出」のチャートでは、温度スイッチ２６にて検出された油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満である状態が検知された状態（図中にて「検知」で表示）か、又は、油温が所定の温度未満である状態が検知されていない状態（図中にて「非検知」で表示）かを示している。
【００７０】
図４のタイムチャートは、元空気溜め１９の空気圧が第１の圧力値未満の状態から変化する場合を例示している。この状態では、排気弁２９は停止（閉弁）しており、圧縮機１２が作動をしている通常運転モードとなっている。このため、時間の経過とともに元空気溜め１９の空気圧が上昇する。そして、元空気溜め１９の空気圧が第２の圧力値に達すると、制御装置３０の制御によって、圧縮機１２の作動が停止される。元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値に達した後は、鉄道車両における制動機器等の空圧機器による圧縮空気の消費に伴って、元空気溜め１９内の空気圧は低下していくことになる。
【００７１】
空圧機器によって圧縮空気が消費されることで元空気溜め１９内の空気圧が低下して第１の圧力値未満となると、再び、圧縮機１２が作動を開始し、第２の圧力値に達するまで、元空気溜め１９への圧縮空気の蓄積が行われる。そして、図４に例示するように、第２の圧力値に達した時点で、油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満である状態が検知されていると、運転モードが、通常運転モードから暖気運転モードに切り替えられることになる。この場合、排気弁２９に作動（開弁）指令が出力され、排気弁２９が作動して圧縮空気を外部に放出しながら圧縮機１２が作動を継続し、暖気運転が行われることになる。このとき、空圧機器による圧縮空気の消費が無ければ、元空気溜め１９内の空気圧は第２の圧力値のまま維持されることになる。
【００７２】
上記の暖気運転モードでの運転中に、空圧機器による圧縮空気の消費が始まると、元空気溜め１９内の空気圧は低下を始めることになる。この状態では、圧縮機１２は暖気運転としての作動を継続し、排気弁２９は作動（開弁）状態のままで、暖気運転モードでの運転が継続される。そして、暖気運転モードでの運転中に元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満となると、通常運転モードに切り替えられ、排気弁２９に停止（閉弁）指令が出力され、排気弁２９が作動を停止した状態で圧縮機１２が作動し、圧縮空気の元空気溜め１９への蓄積が行われることになる。
【００７３】
図４では、上記の状態において、排気弁２９において故障が発生し、排気弁２９が制御装置３０からの指令信号に関わらず閉弁したままの状態になってしまった場合を例示している。この場合、油タンク２１ｂ内の油温が所定の温度未満である状態が検知されていると、元空気溜め１９の空気圧が第２の圧力値に達した段階で、制御装置３０から排気弁２９に作動（開弁）指令が出力され、暖気運転モードへの切り替えが行われる。しかし、排気弁２９は故障して閉弁状態のままであるため、暖気運転のための圧縮機１２の作動に伴って、元空気溜め１９内の空気圧が第２の圧力値を超えて過度に上昇することになる。
【００７４】
空気圧縮装置１では、上記の場合、元空気溜め１９内の空気圧が第３の圧力値に達すると、通常運転モードへの切り替えが行われ、圧縮機１２の作動が停止され、元空気溜め１９内の空気圧の第３の圧力値を越えた過度の上昇が防止されることになる。尚、このとき、排気弁２９は故障して閉弁状態であるが、制御装置３０から排気弁２９に対して停止（閉弁）指令が出力される。そして、上記のように通常運転モードに切り替えられて以降は、空圧機器による圧縮空気の消費とともに元空気溜め１９内の空気圧が低下して空気圧が第１の圧力値未満となると、通常運転モードでの圧縮機１２の作動が行われ、元空気溜め１９への圧縮空気の蓄積が行われる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態によると、油を伴った空気を圧縮した後に圧縮空気から油を分離して圧縮空気を生成する装置として構成される鉄道車両用空気圧縮装置１の運転状態が、制御装置３０によって通常運転モード及び暖気運転モードのいずれかにて制御される。そして、元空気溜め１９内の空気圧である検出圧力値が所定の第１の圧力値未満のときに圧縮機１２が作動して元空気溜め１９に圧縮空気が蓄積され、検出圧力値がより高圧の第２の圧力値以上となったときに圧縮機１２の作動を停止させるように、通常運転モードでの運転が行われる。一方、油回収器２１内の油温である検出温度が所定の温度未満で検出圧力値が第２の圧力値以上になったときは、排気弁２９を介して圧縮空気を外部へ放出させながら圧縮機１２を作動させるように、暖気運転モードでの運転が行われる。このため、元空気溜め１９内の空気圧が低下した際には、通常運転モードにて、優先的に元空気溜め１９への圧縮空気の蓄積が行われる。一方、元空気溜め１９内の空気圧が確保されていて油温が低いときには、暖気運転モードにて、空気の圧縮で発生する熱によって油温を上昇させて油の乳化の発生が回避されることになる。よって、鉄道車両用空気圧縮装置１によると、暖気運転モードによって油の乳化が発生することが回避され、特許文献１に開示されたような予熱装置が不要となる。そして、予熱装置が不要となることで、装置の大型化及び複雑化を抑制してコストの増大を抑制することができる。
【００７６】
従って、本実施形態によると、装置の大型化及び複雑化を抑制してコストの増大を抑制できるとともに、油の乳化が発生することを回避することができる、鉄道車両用空気圧縮装置１を提供することができる。
【００７７】
また、空気圧縮装置１によると、暖気運転モードでの運転中であっても元空気溜め１９内の空気圧が第１の圧力値未満になると、通常運転モードに移行し、元空気溜め１９内の空気圧が確実に確保される。このため、暖気運転モードでの運転中であっても、元空気溜め１９内の空気圧が所定圧以上に確保され、鉄道車両における制動機器等の空圧機器への圧縮空気の供給が不足してしまうことが確実に防止されることになる。
【００７８】
また、空気圧縮装置１によると、排気弁２９が故障して閉弁したままの状態となってしまい、暖気運転モードでの運転中に外部へ圧縮空気が放出されずに元空気溜め１９内の空気圧が高圧になってしまった場合であっても、第３の圧力値以上となったときに通常運転モードに移行することになる。このため、排気弁２９の故障が発生した場合であっても、元空気溜め１９内の空気圧が過度に高圧になってしまうことが確実に防止されることになる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。本実施形態では、アフタークーラー、油分離エレメント、水油用分離器、除湿器、オイルクーラー、等も備えた構成を例にとって説明したが、これらの構成については、必ずしも備えられていなくても良い。また、本実施形態では、圧縮機、油回収器、等の各機器が収容ケースに収容された形態を例にとって説明したが、必ずしもこの形態でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、鉄道車両に設置されてこの鉄道車両において用いられる圧縮空気を生成する鉄道車両用空気圧縮装置に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１                    鉄道車両用空気圧縮装置
１２                  圧縮機
１９                  元空気溜め（空気溜め）
２０                  油供給経路
２１                  油回収器
２１ｂ                油タンク
２６                  温度スイッチ（温度センサ）
２７                  圧力センサ
２９                  排気弁
３０                  制御装置
【図１】
0005480971.tif 000002
【図２】
0005480971.tif 000003
【図３】
0005480971.tif 000004
【図４】
0005480971.tif 000005